Введение к работе
Актуальность проблемы. Несмотря на то, что спектрометрия
ионного циклотронного резонанса С ИЦР) с Фурье преобразованием
возникла более 20 лет назад, она остается одним из самых
перспективных видов м5се-спэктромстрии. В . этом методе
измеряется частота врашения ионов в магнитном псле, и по ней.
определяется их масса. Популярность метода ИЦР сызвана
сверхвысокой разрешающей способностью, высокой
чувствительностью, высокой точное*.ью измерений и. возможностью
длительного удержания ионов. По всем этим параметрам
масс-спектрометрия VMP . намного превосходит ." остальные
масс-спектрометрические методы. С использованием ИЦР
спектрометра был проведен ряд уникальных ' . экспериментов: . измерение разности . м*сс гелия-3 и трития, что * интересно в связи с измерением массы покоя электронного антинейтрино, измерение массы ан-ипротсна и многие другие. В области масс-спектрометрпи больших биологических молекул в последние годы также сделаны значительные достижения: . зарегистрированы иены с массой более 5.000.000 а. е. м. . причем точность измерения и разрешающая способность, достигнутые о этих экспериментах превосходили таковые для традиционных видов масс-спектрометрии, таких как времяпролетная, квадрупольная, секторная.
Успехи ИЦР масс-спектрометрии несомненны. Однако
дальнейшее развитие метода наталкивается на плохое понимание т=х факторов, которые определяют разрешающую способность и точность измерения. Разрешающая способность н точность измерения напрямую связаны с такими понятиями, как форма и положение спектральной линии. Насколько узкую линию можно пслучить при обработке сигнала и насколько эта линия будет сдвинута от исгиннсго положения? Чтобы ответить на эти . вопросы, надо обратиться к проблеме поведения ионов в ячейке
ИЦР спектрометра, поскольку именно динамика ионов определяет форму и положение спектральной линии.
Цель работы Цель работы заключалась в развитии и оптимизации метода НИР путем анализа факторов, влияюыих на форму и положение спектральной линии.
Научная новизна. В работе впервые выявлены механизмы, приводящие к ангармоничности сигнала ИЦР и снижающие точность измерения масс и - разрешающую способность прибора. Определены границы применимости метода' многоэлектродного детектирования, позволяющего повысить разрешающую способность. Предложен и испробован алгоритм расчета ионной динамики в ИЦР спектрометре с помощью параллельного компьютера.
Научно -практическая ценность. Полученные результаты напдут применение в области прецизионных измерений касс, при масс-анализе сверхтяжелых биологических соединений. когда требуются рекордная точность и разрешающая способность. Аналі:з ионной динамики и ее влияния на регистрируемый сигнал позволяет усовершенствовать и полнее использовать новый аналитический метод в ИЦР масс-спектромитрии — детектирование одиночных ионов. Определение евззи между динамикой ионов и спектром сигнала позволяет определить условия, при которых разреоіакмдая способность спектрометра может быть повышена -с помощью метода иногоэлектродного детектирования. Разработанный алгоритм моделирования ионных процессов с помощью параллельного компьютера позволяет рассчитывать дпижение больших' ионных ансамблей в неоднородных электрическом и магнитном полах и помогает оптимизировать условия эксперимента. Данный метод расширяет возможности компьютерного моделирования как в ИЦР спектрометрии, так и в других областях физики заряженных частиц.
Полученные экспериментальные и теоретические результаты могут служить основой для разработки новых типов масс-спектрометров ИЦР, позволяют оптимизировать процесс
эксперимента для уже имеющихся масс-спектрометров.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуждались на семинарах лаборатории магнитных процессоа ИнЗПХФ РАН С Москва, 1990-192>. на XXXVI научней конференции МФТИ С Долгопрудный, 16905, на 1-ом Европейском семинаре по ИЦР млес-спектрометрии СБилефельд, 1991), на 12-ой международной конференции по масс-спехтрометрпи (Амстердам, 19915, на 42-ой конференции американского общества масс-спектрометристов С Чикаго. 1S94).
Публикации. По материалам ' диссертации опубликовано 7 научных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из,
введения, четырех глаз и обиин выводов. Работе» изложена на
ІС2 страницах, содержит 2>~1 рисункоа, список цитируемой
Похожие диссертации на Исследование факторов, влияющих на форму и положение спектральной линии в спектроскопии ионного циклотронного резонанса высокого разрешения
